第１８卷第２期 ２０１５年２月 软件工程师 ＳＯＦＴＷＡＲＥ ＥＮＧＩＮＥＥＲ 、，０１．１８ ＮＯ．２ Ｆｅｂ．２０１５ 文章编号：１００８．０７７５（２０１５）．０２－４５．０２ 基于移动互联网的智能拼车系统设计 俞立峰 （浙江工业职业技术学院，浙江绍兴３１２０００） 摘要：该系统旨在服务于乘客和出租车司机，以解决乘客高峰时段打车难，出租车座位利用率低等问题。系统主 要采用Ｃ／Ｓ结构，客户端主要分为乘客与出租车两个用户角色。后台服务器主要实现定位、智能匹配、路径导航及费用 计算等。 关键词：移动互联网；智能；拼车系统 中图分类号：ＴＰ３０９ 文献标识码：Ａ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｃａｒｐｏｏｌｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｍｏｂｉｌｅ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ＹＵＬｉｆｅｎｇ （ＺｈｅｊｉａｎｇＩｎｄｕｓｔｒｙＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ ＣｏＨｅｇｅ，Ｓｈａｏｘｉｎｇ ３１２０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｏ ｓｅｒｖｅ ｔｈｅ ｐａｓｓｅｎｇｅｒｓ ａｎｄ ｔａｘｉ ｄｒｉｖｅｒｓ，ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｅａｋ ｐｅｒｉｏｄ ｐａｓｓｅｎｇｅｒ ｄｉｉｃｕｌｆｔ ｔｏ ｔａｋｅ ａ ｔａｘｉ，ｔｈｅ ｔａｘｉ ｓｅａｔ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｉｓ ｌｏｗ．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｍａｉｎｌｙ ｕｓｅｓ ｔｈｅ Ｃ／Ｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｔｈｅ ｃｌｉｅｎｔ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｐａｓｓｅｎｇｅｒ ａｎｄ ｔａｘｉ ｔｗｏ ｕｓｅｒ ｒｏｌｅｓ．Ｔｈｅ ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｓｅｒｖｅｒ ｍａｉｎｌｙ ｒｅａｌｉｚｅｓ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ，ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｍａｔｃｈｉｎｇ，ｐａｔｈ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｓｔ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｏｂｉｌｅ ｉｎｔｅｒｎｅｔ；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ；ｃａｒ ｐｏｏｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ １引言（Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ） 出租车是城市公共交通的重要组成部分，是以公交车、 地铁、轻轨为主的大规模客运交通的合理补充。出租车行业 的日趋发展与完善，给人们的出行带来了极大的快捷，有效 的缓解了城市交通压力。然而，纵观出租车的运营情况不难 发现其存在的严峻问题，主要体现在：①客流分配问题。即 上下班高峰期乘客打车难，其余时间出租车空载时间长。② 出租车座位利用率低问题。大多数时候出租车载客为单个乘 复杂性，目前大多学者主要以拼车行为为研究主体，对影响 拼车普及和发展的因素进行分析。此外，拼车费用分配问 题是拼车系统研究中的关键问题之一。自１９８３年Ｆａｇｉｎ ａｎｄ Ｗｉｌｌｉａｍｓ第一次提出公平合乘概念至今 ，很多学者对拼车 费用的公平性提出了不同的算法模型，其中比较有代表性是 Ｍｏｎｉ Ｎａｏｒ，该模型运用博弈论算法来解决合乘公平问题， 为拼车费用分配研究提出新的分析模式口】。 根据我国城市交通运营特色，有学者提出拼车的另一种 客，导致了资源的浪费。为有效解决乘客在上下班高峰时间 段打车难、平日出租车座位利用率低等问题，本研究设计了 基于移动互联网的实时智能拼车系统。 本研究设计的基于移动互联网的实时智能拼车系统，主 实现方式即拼出租车出行，成为具有中国特色的更为创新的 研究课题 。目前，对于这一领域的研究成果还不是很多，但 较为瞩目的是Ｃｈｉ—ＣｈｕｎｇＴａｏ 和Ｃｈｕｎ—Ｙｉｎ Ｃｈｅｎ 两位学者 研究了基于“贪婪”方法和时空网络两种启发式算法的“拼 要是基于出租车乘客之间的“拼车”行为，为乘客和出租车 司机提供服务。该系统可以快速定位乘客与司机位置，从而 可以帮助乘客快速的找到空载座位的出租车，此外，该系统 还提供路径的智能导航与路径匹配功能，从而为智能行驶提 出租车”问题，通过在台北市Ｎｅｉ—Ｈｕ科技公园路段的实际验 证，结果证明运用适当的科学设计，拼出租车这种交通方式 平均节省距离是６３８７３千米，从而节省了大量的人力、物力和 能源，更改善了国内出租车空驶率高的问题 。 供了便捷。因此，基于移动互联网的实时智能拼车系统的设 ３系统功能设计（Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ａｎｄ ｓｔａｔｕｓ） 计具有深远的研究意义和应用前景。 基于移动互联网的实时拼车系统设计，其主要采用Ｃ／Ｓ ２国内外研究现状（Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ａｎｄ ｓｔａｔｕｓ） （ｃｌｉｅｎｔ／ｓｅｒＶｅｒ）模式，客户端（司机和乘客）通过移动网络或者 拼车概念最初由Ｄａｇａｎｚｏ在１９８２提出，其主要是为了 无线接入￣ｉＪＩｎｔｅｒｎｅｔ来与服务器进行通信；服务器端为客户端 解决在网络中均衡交通流分配的问题…。后来随着人们对出 提供智能路径导航、路径优化与匹配与费用计算。本系统主 行、旅游的盛行，拼车概念也越来越流行。越来越多的学者 要分为手机客户端及服务器端，其功能主要有： 开始对“拼车”相关问题进行研究。鉴于拼车在实际应用中 手机客户端支持用户注册、乘客发布拼车请求、查询结 基金项目：绍兴市科技局（２０１３Ｂ７００２３） 软件工程师 ２０１５年２月 果、定位、司机行驶路径发布等功能。具体流程如图１所示。 ｉｌｌｔＪＨＩ￣目 攀糖 ■ 髯 艘井嚣 登陆秉缱 接受请求 冉搿燕 开始荐隼 ）Ｉ誊接集謇 接辩●窖 熏謇上革 纂眷下事 熏謇下车 图１系统功能图 Ｆｉｇ．１ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｄｉａｇｒａｍ 乘客客户端功能模块设计，如图２所示。 图２乘客乘车模块 Ｆｉｇ．２ Ｐａｓｓｅｎｇｅｒｓ ｍｏｄｕｌｅ 充分考虑出租车“拼车”服务系统的安全性，合乘出 租车的申请者需要登录系统，如果是新用户将被要求进行注 册，成为有效用户后方能进行拼车申请。 （１）用户信息模块 该模块要求乘客和出租车用户完善个人的基本信息资 料。用户注册后才能进行相关权限的操作，比如发布拼车服 务、抢单服务、行驶线路、费用查看等操作。 （２）用户定位 利用手机自带的ＧＰＳ功能，结合百度地图，定位司机与 乘客的地理位置，从而为系统有效的为乘客和司机提供智能 匹配与推送服务。 （３）系统查询模块 该模块主要功能包括：预期起始地、预期目的地、乘 坐时间、有效联系电话、网络联系方式、出租车大约到达 时间等。 （４）费用计算模块 主要是根据不同乘客不同的起始点，根据行驶公里数提 供智能的费用计算功能。 司机功能模块设计： 厂— ｉ萌ｉ积］ 图３司机拼车模块 Ｆｉｇ．３ Ｃａｒｐｏｏｌｉｎｇ ｍｏｄｕｌｅ 出租车“拼车”服务器根据乘客的拼车请求，需要对 乘客的请求路线、出租车的行驶路线进行自动筛选、优化处 理、自动匹配后进行系统推送。其模块主要功能如下： （１）路径匹配模块 该模块为本设计的重点，主要是根据智能匹配算法来 实现同一线路上的乘客与出租车用户之间行驶线路相似度 的匹配。 （２）智能导航模块 出租车根据系统推送的信息进行抢单，然后系统生成导 航线路，该线路要求接送乘客的最短路径为最优路径。 根据出租车“拼车”车辆调度模型设计实现过程，运用 智能算法来解决路径优化问题。从而为申请拼车服务的乘客 提供更为合理的合乘路线及快捷的乘车服务。 ４结论（Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ） 本文以目前普及的Ａｎｄｒｏｉｄ（其他系统平台开发类似）智能 手机为载体，出租车司机在第一位乘客上车时启动该软件发 布其行驶线路，并设定该线路的若干关键点；当乘客发布拼 车请求后，由后台服务器进行路径的智能匹配，并将匹配到 的出租车信息推送给乘客与出租车司机，并自动生成智能行 驶导航线路与费用计算，最终完成乘客的拼车行为。 参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ） 【１】Ｄａｇａｎｚｏ Ｃ．Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｃａｒｐｏｏｌｓ ｏｎ ａｎ ｕｒｂａｎ ｎｅｔｗｏｒｋＵ］． Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｒｅｃｏｒｄ，１９８２：７４—７９． 【２】Ｒ．Ｆａｇｉｎ，Ｊ．Ｈ．Ｗｉｌｌｉａｍｓ．Ａ ｆａｉｒ ｃａｒｐｏｏｌ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ［Ｊ】． ＩＢＭＪ．Ｒｅｓ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，１９８３，２７（２）：１３３—１３９． ［３】Ｈｉｒｔｅｎ Ｊｏｈｎ，Ｂｅｒｏｌｄｏ Ｓｔｅｖｅ．Ｒｉｄｅｓｈａｒｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍｓ ｃｏｓｔ ｌｉｔｔｌｅ—ｄｏ ａ ｌｏｔＵ］．Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｑｕａｒｔｅｒｌｙ，１９９７，５１（２）：９—１３． 【４］Ｍｏｎｉ Ｎａｏｒ．Ｏｎ ｆａｉｒｎｅｓｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃａｒｐｏｏｌ ｐｒｏｂｌｅｍ［Ｊ】．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ，２００５（０５）：９３—９８． 【５］Ｒｏｂｅｒｔ．Ｂ，Ｎｌａｎｄａ，Ｗｌｌｉａｍ Ａ．Ｃｏｗａｒｔ，Ｌｅｗｉｓ Ｍ．Ｆｕｌｔｏｎ．Ｔｒａｖｅｌ ｄｅｍａｎｄ ｐｏｌｉｃｉｅｓ ｆｏｒ ｓａｖｉｎｇ ｏｉｌ ｄｕｒｉｎｇ ａ ｓｕｐｐｌｙ ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ［Ｊ】． Ｅｎｅｒｇｙ Ｐｏｈｃｙ，２００６（３４）：２９９４—３００５． 【６】Ｊａｉｍｙｏｕｎｇ Ｋｗｏｎａ，Ｐｒａｖｉｎ Ｖａｒａｉｙａ．Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｏｆ Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ『ｓ Ｈｉｇｈ—Ｏｃｃｕｐａｎｃｙ—Ｖｅｈｉｃｌｅ（ＨＯＶ）ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ】．Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐａｔｒ Ｃ，２００７（２８）：１００２—１００５． 【７】Ｓｈｕｏ Ｍａ，Ｙｕ Ｚｈｅｎｇ，Ｏｕｒｉ Ｗｏｌｆｓｏｎ．Ｔ—Ｓｈａｒｅ：Ａ Ｌａｒｇｅ—Ｓｃａｌｅ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｔａｘｉ Ｒｉｄｅｓｈａｒｉｎｇ Ｓｅｒｖｉｃｅ［Ｊ】．ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｄａｔａ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１３（１）：８６—９１． 作者简介： 俞立峰（１９７８一），男，硕士，讲师．研究领域：信息安全．
